JP2014093674A - Switch circuit of satellite broadcast converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衛星放送用コンバータのスイッチ回路に関し、例えば、衛星放送の受信信号帯域を選択する衛星放送用コンバータ(BS(broadcasting satellite)コンバータ)のスイッチ回路に関する。 The present invention relates to a switch circuit for a satellite broadcast converter, and, for example, to a switch circuit for a satellite broadcast converter (BS (broadcasting satellite) converter) that selects a reception signal band of satellite broadcast.
BS放送は、ディジタル化、チャンネル数の増加等に伴い使用周波数が広帯域化しており、例えば、10.7GHz〜12.75GHzの受信周波数においては、ローバンドの10.7GHz〜11.7GHz帯とハイバンドの11.7GHz〜12.75GHz帯とに分割される。この場合、受信側の受信機構成としては各周波数帯の受信のためにアンテナとBSコンバータとの組を互いに独立して2組設けることが必要となる。 BS broadcasting is used in a wider band with digitization and an increase in the number of channels. For example, at a reception frequency of 10.7 GHz to 12.75 GHz, a low band of 10.7 GHz to 11.7 GHz and a high band are used. 11.7 GHz to 12.75 GHz band. In this case, as a receiver configuration on the receiving side, it is necessary to provide two sets of antennas and BS converters independently of each other for reception in each frequency band.
これに対し、周波数帯域が分割されたBS放送を1台のアンテナとBSコンバータとにより受信するために、BSコンバータに内蔵されている周波数変換用の局部発振器の発振周波数を切り替えるようにしている。例えば、BSコンバータに接続されるBSチューナ側からの電源電圧に重畳した22KHzのバンド切替用パルス信号により切り替えるスイッチング回路を備えるように構成したBSコンバータが知られている(特許文献1参照)。 On the other hand, in order to receive the BS broadcast with the frequency band divided by one antenna and the BS converter, the oscillation frequency of the local oscillator for frequency conversion incorporated in the BS converter is switched. For example, a BS converter configured to include a switching circuit that switches by a 22 KHz band switching pulse signal superimposed on a power supply voltage from a BS tuner connected to the BS converter is known (see Patent Document 1).
また、関連する技術として、特許文献2には、22KHzのバンド切替用パルス信号の周波数を周波数カウンタによって計数する衛星放送用コンバータのスイッチ回路が開示されている。
As a related technique,
以下に関連技術の分析を与える。 The analysis of related technology is given below.
ところで、特許文献1に記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路では、22KHzのバンド切替用パルス信号の周期を判定するために、単安定回路、積分回路、遅延回路などが必要とされる。これら単安定回路、積分回路、遅延回路には、時間方向のタイミングを作り出すためにそれぞれ容量素子が含まれる。特にウィンドコンパレータ機能における時間窓に対応する遅延回路には、遅延時間を大きくするために容量値の大きな容量素子が必要とされる。したがって、スイッチ回路を集積化する際に、これらの容量素子によってチップ面積が増大してしまう。
Incidentally, the switch circuit of the satellite broadcast converter described in
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
一実施の形態によれば、衛星放送用コンバータのスイッチ回路は、衛星放送用コンバータに内蔵された異なる発振周波数を有する2つの局部発振器を、衛星放送用チューナから送出される電源電圧に所定周波数のバンド切替用パルス信号が重畳されているか否かに応じて切り替える衛星放送用コンバータのスイッチ回路であって、電源電圧に重畳されたバンド切替用パルス信号に対応する2値信号のそれぞれの論理レベルに応じて充放電を行う充放電部と、充放電に伴って変動する充放電部の出力のレベルを所定の閾値と比較する比較部と、比較部の比較結果に基づいて、2値信号の1の論理レベルの一つの期間が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に応じて2つの局部発振器のいずれかを駆動するドライブ回路と、を備える。 According to one embodiment, the switch circuit of the satellite broadcast converter includes two local oscillators having different oscillation frequencies built in the satellite broadcast converter, and the power supply voltage sent from the satellite broadcast tuner has a predetermined frequency. A switch circuit for a satellite broadcasting converter that switches according to whether or not a band switching pulse signal is superimposed, and at each logic level of a binary signal corresponding to the band switching pulse signal superimposed on the power supply voltage. 1 of the binary signal based on the comparison result of the charging / discharging unit that performs charging / discharging, the comparison unit that compares the output level of the charging / discharging unit that varies with charging / discharging with a predetermined threshold, A determination unit that determines whether or not one period of the logic level is within a predetermined range, and a drive circuit that drives one of the two local oscillators according to the determination result of the determination unit And, equipped with a.
一実施の形態によれば、チップ面積を小さくすることができる。 According to one embodiment, the chip area can be reduced.
以下、実施するための形態について、概説する。なお、以下の概説に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、図示の態様に限定することを意図するものではない。 Hereinafter, the form for implementing is outlined. Note that the reference numerals of the drawings attached to the following outline are only examples for facilitating understanding, and are not intended to be limited to the illustrated embodiments.
一つの好ましい形態に係る衛星放送用コンバータ(図1の1)のスイッチ回路(図1の10)は、衛星放送用コンバータに内蔵された異なる発振周波数を有する2つの局部発振器(図1の34、35)を、衛星放送用チューナ(図1の2)から送出される電源電圧に所定周波数のバンド切替用パルス信号が重畳されているか否かに応じて切り替える衛星放送用コンバータのスイッチ回路であって、電源電圧に重畳されたバンド切替用パルス信号に対応する2値信号のそれぞれの論理レベルに応じて充放電を行う充放電部(図1の11)と、充放電に伴って変動する充放電部の出力のレベルを所定の閾値と比較する比較部(図1の12)と、比較部の比較結果に基づいて、2値信号の1の論理レベルの一つの期間が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定部(図1の13)と、判定部の判定結果に応じて2つの局部発振器のいずれかを駆動するドライブ回路(図1の14)と、を備える。 The switch circuit (10 in FIG. 1) of the satellite broadcast converter (1 in FIG. 1) according to one preferred embodiment includes two local oscillators (34, FIG. 1) having different oscillation frequencies built in the satellite broadcast converter. 35) is a switch circuit for a satellite broadcast converter that switches according to whether or not a band switching pulse signal of a predetermined frequency is superimposed on the power supply voltage sent from the satellite broadcast tuner (2 in FIG. 1). A charging / discharging unit (11 in FIG. 1) that performs charging / discharging according to each logic level of the binary signal corresponding to the band switching pulse signal superimposed on the power supply voltage, and charging / discharging that varies with charging / discharging One period of one logical level of the binary signal is within a predetermined range based on the comparison result (12 in FIG. 1) that compares the output level of the unit with a predetermined threshold and the comparison result of the comparison unit Whether or not Comprises determining unit that the constant a (13 in FIG. 1), a drive circuit for driving one of the two local oscillators in accordance with the determination result of the determination unit (14 in FIG. 1), the.
以上のような衛星放送用コンバータのスイッチ回路によれば、2値信号の1の論理レベルの一つの期間で充電あるいは放電することができる程度に充放電に係る容量素子の容量値を小さく構成することができる。したがって、スイッチ回路を集積化する際のチップ面積をより小さくすることができる。 According to the switch circuit of the satellite broadcasting converter as described above, the capacitance value of the capacitive element related to charging / discharging is configured to be small enough to charge or discharge in one period of 1 logic level of the binary signal. be able to. Therefore, the chip area when integrating the switch circuit can be further reduced.
スイッチ回路において、充放電部は、一つの期間において充電または放電に係るそれぞれ第1および第2の時定数を有する第1および第2の充放電回路(図2のMN1、C1、I1と、MN2、C2、I2)を備え、比較部は、第1および第2の充放電回路の出力のレベルをそれぞれ所定の閾値と比較する第1および第2の比較回路(図2のCMP1、CMP2)を備え、判定部は、一つの期間の終了時点における第1および第2の比較回路の比較出力の論理演算結果に基づいて、一つの期間が所定の範囲内にあるか否かを判定するようにしてもよい。 In the switch circuit, the charging / discharging unit includes first and second charging / discharging circuits (MN1, C1, I1, and MN2 in FIG. 2) having first and second time constants related to charging or discharging in one period, respectively. , C2, I2), and the comparison section includes first and second comparison circuits (CMP1, CMP2 in FIG. 2) for comparing the output levels of the first and second charge / discharge circuits with predetermined threshold values, respectively. The determination unit determines whether one period is within a predetermined range based on a logical operation result of the comparison outputs of the first and second comparison circuits at the end of one period. May be.
スイッチ回路において、充放電部は、一つの期間において充電または放電に係る所定の時定数を有する充放電回路(図5のMN1、C1、I1)を備え、比較部は、充放電回路の出力のレベルをそれぞれ第1および第2の閾値と比較する第1および第2の比較回路(図5のCMP1、CMP2)を備え、判定部は、一つの期間の終了時点における第1および第2の比較回路の比較出力の論理演算結果に基づいて、一つの期間が所定の範囲内にあるか否かを判定するようにしてもよい。 In the switch circuit, the charging / discharging unit includes a charging / discharging circuit (MN1, C1, I1 in FIG. 5) having a predetermined time constant related to charging or discharging in one period, and the comparing unit outputs the output of the charging / discharging circuit. First and second comparison circuits (CMP1 and CMP2 in FIG. 5) for comparing the level with the first and second thresholds, respectively, and the determination unit performs the first and second comparisons at the end of one period. Based on the logical operation result of the comparison output of the circuit, it may be determined whether or not one period is within a predetermined range.
スイッチ回路において、判定部は、一つの期間において第1および第2の比較回路の一方の比較出力のみが対応する閾値を過ったことを示す場合に、一つの期間が所定の範囲内にあると判定するようにしてもよい。 In the switch circuit, the determination unit indicates that one period is within a predetermined range when only one comparison output of the first and second comparison circuits has exceeded a corresponding threshold value in one period. May be determined.
スイッチ回路において、判定部は、一つの期間の終了時点における第1および第2の比較回路の比較出力の論理値が異なる場合に、一つの期間が所定の範囲内にあると判定するようにしてもよい。 In the switch circuit, the determination unit determines that one period is within a predetermined range when the logical values of the comparison outputs of the first and second comparison circuits are different at the end of one period. Also good.
スイッチ回路において、第1および第2の充放電回路は、電流源(図2のI1、I2)と、電流源に一端が接続される容量素子(図2のC1、C2)と、容量素子の両端に接続されるスイッチ素子(図2のMN1、MN2)とをそれぞれ備え、一つの期間において双方のスイッチ素子は開放状態とされ、双方の容量素子の一端をそれぞれ第1および第2の充放電回路の出力とするようにしてもよい。 In the switch circuit, the first and second charge / discharge circuits include a current source (I1 and I2 in FIG. 2), a capacitor element (C1 and C2 in FIG. 2) having one end connected to the current source, Switch elements (MN1 and MN2 in FIG. 2) connected to both ends, both switch elements are opened in one period, and one end of each capacitor element is connected to the first and second charge / discharge terminals, respectively. The output of the circuit may be used.
スイッチ回路において、充放電回路は、電流源(図5のI1)と、電流源を一端に接続する容量素子(図5のC1)と、容量素子の両端に接続されるスイッチ素子(図5のMN1)とを備え、一つの期間においてスイッチ素子は開放状態とされ、容量素子の一端を充放電回路の出力とするようにしてもよい。 In the switch circuit, the charge / discharge circuit includes a current source (I1 in FIG. 5), a capacitor element (C1 in FIG. 5) that connects the current source to one end, and a switch element (in FIG. 5) that is connected to both ends of the capacitor element. MN1), and the switch element may be open during one period, and one end of the capacitor element may be used as the output of the charge / discharge circuit.
スイッチ回路において、充放電部は、バンド切替用パルス信号を2値化した後に1/2に分周する分周器(図6のDIV)を備え、分周器の出力を2値信号とするようにしてもよい。 In the switch circuit, the charging / discharging unit includes a frequency divider (DIV in FIG. 6) that divides the band switching pulse signal into two and then divides the pulse signal into two, and outputs the frequency divider as a binary signal. You may do it.
以下、より具体的な実施の形態に即し、図面を参照して詳しく説明する。 Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings in accordance with a more specific embodiment.
[実施形態1]
衛星放送の受信システムは、パラボラアンテナにより受信した信号を該アンテナに設けたLow Noise Down coverter Block(LNB)の衛星放送用コンバータ(以下「BSコンバータ」という)で中間周波信号に変換し、Set Top Box(LNB、以下「BSチューナ」という)へケーブルにより伝送する構成とされる。BSチューナからは、ケーブルを介してLNBに内蔵する高周波FET(GaAs−FET)等の負バイアスを生成するための電源と制御信号とをBSコンバータ側に供給する構成を有する。
[Embodiment 1]
The satellite broadcasting receiving system converts a signal received by a parabolic antenna into an intermediate frequency signal by a low noise down converter block (LNB) satellite broadcasting converter (hereinafter referred to as “BS converter”) provided on the antenna, and Set Top It is configured to transmit to a Box (LNB, hereinafter referred to as “BS tuner”) via a cable. The BS tuner has a configuration in which a power supply for generating a negative bias such as a high frequency FET (GaAs-FET) built in the LNB and a control signal are supplied to the BS converter via a cable.
また、制御信号は、電源電圧の高低2種類(13V/18V)の電圧による切り替えDC電圧とこれに重畳した22KHzの信号(トーン信号)とからなる。該制御信号のDC電圧の切り替え及び22KHzのトーン信号の有無により、それぞれBSコンバータの受信偏波及び周波数変換用の局部発振周波数の切り替えを制御する。なお、BSコンバータでの電源供給は、DC電圧より安定化電圧(8V)を出力する3端子レギュレータを使用するのが一般的である。以下、本発明の衛星放送用コンバータの一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 The control signal includes a switching DC voltage based on two types of power supply voltage levels (13V / 18V) and a 22 KHz signal (tone signal) superimposed thereon. The switching of the reception polarization of the BS converter and the local oscillation frequency for frequency conversion is controlled by switching the DC voltage of the control signal and the presence or absence of a 22 KHz tone signal, respectively. In general, the BS converter uses a three-terminal regulator that outputs a stabilized voltage (8 V) from a DC voltage. Hereinafter, an embodiment of a satellite broadcast converter according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(構成の説明)
図1は、本実施の形態のBSコンバータのスイッチ回路を具備する構成を示すブロック図である。屋外のパラボラアンテナに設けられたBSコンバータ1と、BSコンバータ1に同軸ケーブル(ケーブル)により接続された屋内のBSチューナ2とから構成される。
(Description of configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration including a switch circuit of a BS converter according to the present embodiment. It is composed of a
衛星から送信されたBS信号(12GHz帯のマイクロ波信号)は、パラボラアンテナで反射されBSコンバータ1のフィードホーンを介して受信される。BSコンバータ1は、受信したBS信号をケーブルで伝送可能な1GHzの中間周波数のBS信号(以下、「BS−IF(intermediate frequency)信号」という)に周波数変換した後、このBS−IF信号を屋内のBSチューナ2に供給する。
The BS signal (12 GHz band microwave signal) transmitted from the satellite is reflected by the parabolic antenna and received through the feed horn of the
BSコンバータ1の動作用の電源電圧は、BSチューナ2からケーブルを介して高い電圧値(18V)と低い電圧値(13V)の何れかとして供給される。また、電源電圧にはバンド切換制御用の22±4KHzの信号(「バンド切替用パルス信号」という)がBSチューナ1でハイバンド(11.7GHz〜12.75GHz)を選択する際に重畳される。ここで、バンド切替用パルス信号の22±4KHzは、BS−IF信号の周波数(950MHz〜2150MHz)に対して非常に低い周波数でありBS−IF信号には影響を与えない設定周波数である。
The power supply voltage for operation of the
図1に示すBSコンバータ1の内部回路は、受信信号を増幅し周波数変換する受信系回路Aと、周波数変換動作等を切り替える制御系回路Bとから構成される。受信系回路Aは、パラボラアンテナで反射され受信された円偏波又は垂直偏波のBS信号をそれぞれ増幅する初段の増幅器と、初段の増幅器のいずれかの出力を増幅する2段目の増幅器からなる高電子移動度トランジスタ(HEMT)等により構成される低ノイズの高周波増幅器31と、2段目の増幅器の出力をBS−IF信号に周波数変換する周波数変換器(ミキサー)32と、BS−IF信号を増幅する中間周波増幅器33と、周波数変換器32に対し分割された周波数に対応する周波数のローカル信号を出力する2つの局部発振器34、35とから構成される。
The internal circuit of the
制御系回路Bは、BSコンバータのスイッチ回路10と、アンテナ切替回路20と、を備える。スイッチ回路10は、充放電部11、比較部12、判定部13、ドライブ回路14を備える。充放電部11は、BSチューナ2から供給される電源電圧に重畳されたバンド切替用パルス信号に対応する2値信号のそれぞれの論理レベルに応じて充放電を行う。比較部12は、充放電に伴って変動する充放電部11の出力のレベルを所定の閾値と比較する。判定部13は、比較部12の比較結果に基づいて、2値信号の1の論理レベルの一つの期間が所定の範囲内にあるか否かを判定する。すなわち、2値信号の周期を判定することで2値信号の周波数が例えば22±4KHz内にあるか否かの判定結果を出力する。ドライブ回路14は、判定部13の判定結果に応じて2つの局部発振器34、35のいずれかに動作バイアスを供給し発振を駆動する。
The control system circuit B includes a BS
なお、アンテナ切替回路20は、BSチューナ2から供給された電源電圧が前述の高い電圧値(18V)か低い電圧値(13V)かにより制御され、その電圧に応じてスイッチ動作を行い増幅器31の2つの初段増幅器の何れかの高電子移動度トランジスタを動作させるようにバイアスを切り替え、円偏波又は垂直偏波の何れかのBS信号の受信を選択する切替器である。アンテナ切替回路20のより詳細な説明は省略する。
The
本実施の形態では、バンド切替用パルス信号の存在が検出された場合にのみハイバンド(11.7GHz〜12.75GHz)用の局部発振器35が発振状態に制御され、ローバンド(10.7GHz〜11.7GHz)用の局部発振器34は非発振状態に制御される。バンド切替用パルス信号の存在が検出されない場合には、上記とは逆にローバンド用の局部発振器34が発振状態に制御され、ハイバンド用の局部発振器35が非発振状態に制御される。いずれの場合も周波数変換器32から出力される周波数変換後の信号は、規定の中間周波数のBS−IF信号として中間周波増幅器33及びケーブルを介してチューナ2に出力される。
In the present embodiment, the
次に、スイッチ回路10の詳細について説明する。図2は、実施形態1に係るスイッチ回路の回路図である。
Next, details of the
充放電部11は、容量素子C0、C1、C2、抵抗素子R1、R2、増幅器(オペアンプ)AMP、シュミットトリガ回路ST、NMOSトランジスタMN1、MN2、電流源I1、I2を備える。
The charge /
増幅器AMPは、反転入力端子(−)に容量素子C0および抵抗素子R1の直列回路を介してバンド切替用パルス信号S1を入力し、反転入力端子(−)と出力端子との間に抵抗素子R2を接続し、非反転端子(+)にバイアス電圧Vbを与える。増幅器AMPは、バンド切替用パルス信号S1に重畳される電源電圧を遮断してバンド切替用パルス信号S1を反転増幅してシュミットトリガ回路STに与える。 The amplifier AMP inputs the band switching pulse signal S1 to the inverting input terminal (−) via the series circuit of the capacitive element C0 and the resistance element R1, and the resistance element R2 is connected between the inverting input terminal (−) and the output terminal. And a bias voltage Vb is applied to the non-inverting terminal (+). The amplifier AMP cuts off the power supply voltage superimposed on the band switching pulse signal S1, inverts and amplifies the band switching pulse signal S1, and supplies it to the Schmitt trigger circuit ST.
シュミットトリガ回路STは、増幅器AMPの出力信号をバイアス電圧Vb近傍の閾値で2値化する回路であり、バンド切替用パルス信号S1に対応する2値信号を信号CLKとして発生する。 The Schmitt trigger circuit ST is a circuit that binarizes the output signal of the amplifier AMP with a threshold value near the bias voltage Vb, and generates a binary signal corresponding to the band switching pulse signal S1 as a signal CLK.
NMOSトランジスタMN1は、ゲートに信号CLKを受け、ドレインを電流源I1の一端および容量素子C1の一端に接続し、ソースを接地する。容量素子C1の他端は、接地される。NMOSトランジスタMN1は、信号CLKがHレベルである場合にオンとなって、容量素子C1に蓄えられた電荷を急速に放電する。また、信号CLKがLレベルである場合にオフとなって、電流源I1の電流によって容量素子C1が充電される。ここで信号CLKによって充放電を繰り返す容量素子C1の一端の信号をVcd1とする。 The NMOS transistor MN1 receives the signal CLK at its gate, connects its drain to one end of the current source I1 and one end of the capacitive element C1, and grounds its source. The other end of the capacitive element C1 is grounded. The NMOS transistor MN1 is turned on when the signal CLK is at the H level, and rapidly discharges the charge stored in the capacitor C1. When the signal CLK is at the L level, it is turned off and the capacitor C1 is charged by the current of the current source I1. Here, a signal at one end of the capacitive element C1 that repeats charging and discharging according to the signal CLK is Vcd1.
NMOSトランジスタMN2は、ゲートに信号CLKを受け、ドレインを電流源I2の一端および容量素子C2の一端に接続し、ソースを接地する。容量素子C2の他端は、接地される。NMOSトランジスタMN2は、信号CLKがHレベルである場合にオンとなって、容量素子C2に蓄えられた電荷を急速に放電する。また、信号CLKがLレベルである場合にオフとなって、電流源I2の電流によって容量素子C2が充電される。ここで信号CLKによって充放電を繰り返す容量素子C2の一端の信号をVcd2とする。 The NMOS transistor MN2 receives the signal CLK at its gate, connects its drain to one end of the current source I2 and one end of the capacitive element C2, and grounds its source. The other end of the capacitive element C2 is grounded. The NMOS transistor MN2 is turned on when the signal CLK is at the H level, and rapidly discharges the charge stored in the capacitor C2. When the signal CLK is at the L level, it is turned off and the capacitor C2 is charged by the current of the current source I2. Here, a signal at one end of the capacitive element C2 that repeats charging and discharging according to the signal CLK is Vcd2.
なお、ここで、容量素子C1、C2の一端の電位が正方向に上昇することを充電とし、負方向に下降することを放電としているが、これは便宜上の言い方であって、それぞれを放電、充電と解釈してもよい。 Note that, here, charging is a rise in the potential of one end of each of the capacitive elements C1 and C2 and discharge is a fall in the negative direction. It may be interpreted as charging.
比較部12は、比較回路CMP1、CMP2を備える。比較回路CMP1、CMP2は、非反転端子(+)にそれぞれ信号Vcd1、Vcd2を受け、反転入力端子(−)に共通に閾値電圧Vtを与える。比較回路CMP1、CMP2は、それぞれ信号Vcd1、Vcd2が閾値電圧Vtを超えた(過った)場合にHレベルを出力し、閾値電圧Vt以下である場合にLレベルを出力する。
The
判定部13は、2入力のAND回路AND1とDタイプのフリップフロップ回路DFF1とを備える。AND回路AND1は、一方の入力端に比較回路CMP1の出力を接続し、他方の入力端に比較回路CMP2の論理反転出力を接続し、出力端をフリップフロップ回路DFF1のD端子に接続する。フリップフロップ回路DFF1は、クロック端子に信号CLKを受け、出力をドライブ回路14に接続する。フリップフロップ回路DFF1は、比較回路CMP1の出力がHレベルであって、比較回路CMP2の出力がLレベルである場合に、信号CLKの立ち上がりでHレベルをラッチして、ドライブ回路14に出力する。すなわち、フリップフロップ回路DFF1は、Vcd1>Vt、Vcd2<Vtの場合に、信号CLKの立ち上がりでHレベルをラッチして、ドライブ回路14に出力する。なお、比較回路CMP2における非反転端子(+)と反転入力端子(−)とを入れ替えるようにすれば、AND回路AND1は、他方の入力端に比較回路CMP2の出力を論理反転せずに直接入力することが可能である。
The
ドライブ回路14は、フリップフロップ回路DFF1の出力がHレベルである場合に局部発振器35を駆動させ、フリップフロップ回路DFF1の出力がLレベルである場合に局部発振器34を駆動させる。
The
次に、比較部12、判定部13の回路の変形例について説明する。
Next, modified examples of the circuits of the
図3(a)において、比較部12aは、図2の比較回路CMP1、CMP2に替えてそれぞれシュミットトリガ回路ST1、ST2を備える。ここで、シュミットトリガ回路ST1、ST2は、それぞれ信号Vcd1、Vcd2のレベルが図2の閾値電圧Vtに相当するレベルを超えた(過った)ならばHレベルを出力する回路である。このような構成の比較部12aは、図2の比較部12と同様に機能する。
In FIG. 3A, the
また、図3(a)において、判定部13aは、図2のAND回路AND1に替えて排他的論理和回路EXOR1を備える。排他的論理和回路EXOR1は、シュミットトリガ回路ST1、ST2のいずれか一方の出力のみがHレベルで、他方がLレベルである場合に、Hレベルを出力する。このような構成の判定部13aは、図2の判定部13と同様に機能する。
3A, the
さらに、図3(b)において、判定部13bは、Dタイプのフリップフロップ回路DFF2、DFF3、排他的論理和回路EXOR2を備える。Dタイプのフリップフロップ回路DFF2、DFF3は、それぞれD端子にシュミットトリガ回路ST1、ST2の出力を接続し(信号D1、D2を入力し)、クロック端子に信号CLKを受け、出力端子をそれぞれ排他的論理和回路EXOR2の一方および他方の入力端子に接続する(信号Q1、Q2を出力する)。排他的論理和回路EXOR2は、出力端子をドライブ回路14に接続する。このような構成の判定部13bは、図2の判定部13と同様に機能する。
Further, in FIG. 3B, the
次に、以上のような構成のスイッチ回路10の動作について説明する。
Next, the operation of the
ここで、信号CLKがLレベルである期間をTとする。期間Tにおいて、容量素子C1が電流源I1によって充電されて信号Vcd1のレベルがVtに調度達するとすれば、T=C1・Vt/I1が成り立つ。また、期間Tにおいて、容量素子C2が電流源I2によって充電されて信号Vcd2のレベルがVtに調度達するとすれば、T=C2・Vt/I2が成り立つ。また、信号CLKのデューティ比が50%であるならば、バンド切替用パルス信号S1の周波数f=1/2Tである。 Here, T is a period during which the signal CLK is at the L level. In the period T, if the capacitive element C1 is charged by the current source I1 and the level of the signal Vcd1 reaches Vt, T = C1 · Vt / I1 holds. In the period T, if the capacitive element C2 is charged by the current source I2 and the level of the signal Vcd2 reaches Vt, T = C2 · Vt / I2. If the duty ratio of the signal CLK is 50%, the frequency f of the band switching pulse signal S1 is 1 / 2T.
スイッチ回路10は、バンド切替用パルス信号S1の周波数fがfl〜fh(fh>fl)内にあるか否かを判定するのであるから、以下のように充放電回路の定数を定めるようにすればよい。
fh=I1/(2・C1・Vt)
fl=I2/(2・C2・Vt)
Since the
fh = I1 / (2 · C1 · Vt)
fl = I2 / (2 · C2 · Vt)
以上のように構成されるスイッチ回路10の各部の信号波形を図4に示す。ここでは図3(b)の変形例が適用される場合について示す。図4において、(1)f<flの場合、(2)fl<f<fhの場合、(3)f>fhの場合、における各部の信号波形は、以下のようになる。
FIG. 4 shows signal waveforms at various parts of the
(1)の場合、T>C2・Vt/I2>C1・Vt/I1であって、期間Tの終了時点(信号CLKの立ち上がり)で、Vcd1>Vt、Vcd2>Vtとなり、シュミットトリガ回路ST1、ST2のそれぞれの出力D1、D2は、Hレベルである。したがって、信号CLKの立ち上がりでラッチされたフリップフロップ回路DFF2、DFF3のそれぞれの出力Q1、Q2は、共にHレベルとなる。この結果、排他的論理和回路EXOR2の出力OUTは、Lレベルとなる。 In the case of (1), T> C2 · Vt / I2> C1 · Vt / I1, and at the end of the period T (rising of the signal CLK), Vcd1> Vt, Vcd2> Vt, and the Schmitt trigger circuit ST1, The respective outputs D1 and D2 of ST2 are at the H level. Therefore, the outputs Q1 and Q2 of the flip-flop circuits DFF2 and DFF3 latched at the rising edge of the signal CLK are both at the H level. As a result, the output OUT of the exclusive OR circuit EXOR2 becomes L level.
(2)の場合、C2・Vt/I2>T>C1・Vt/I1であって、期間Tの終了時点(信号CLKの立ち上がり)で、Vcd1>Vt、Vcd2<Vtであり、シュミットトリガ回路ST1、ST2のそれぞれの出力D1、D2は、それぞれHレベル、Lレベルである。したがって、信号CLKの立ち上がりでラッチされたフリップフロップ回路DFF2、DFF3のそれぞれの出力Q1、Q2は、それぞれHレベル、Lレベルとなる。この結果、排他的論理和回路EXOR2の出力OUTは、Hレベルとなる。 In the case of (2), C2 · Vt / I2> T> C1 · Vt / I1, and at the end of the period T (rising of the signal CLK), Vcd1> Vt, Vcd2 <Vt, and the Schmitt trigger circuit ST1. , ST2 outputs D1 and D2 are H level and L level, respectively. Accordingly, the outputs Q1 and Q2 of the flip-flop circuits DFF2 and DFF3 latched at the rising edge of the signal CLK become the H level and the L level, respectively. As a result, the output OUT of the exclusive OR circuit EXOR2 becomes H level.
(3)の場合、C2・Vt/I2>C1・Vt/I1>Tであって、期間Tの終了時点(信号CLKの立ち上がり)で、Vcd1<Vt、Vcd2<Vtであり、シュミットトリガ回路ST1、ST2のそれぞれの出力D1、D2は、Lレベルである。したがって、信号CLKの立ち上がりでラッチされたフリップフロップ回路DFF2、DFF3のそれぞれの出力Q1、Q2は、共にLレベルとなる。この結果、排他的論理和回路EXOR2の出力OUTは、Lレベルとなる。 In the case of (3), C2 · Vt / I2> C1 · Vt / I1> T, and Vcd1 <Vt and Vcd2 <Vt at the end of the period T (rising of the signal CLK), and the Schmitt trigger circuit ST1 , ST2 outputs D1 and D2 are at L level. Therefore, the outputs Q1 and Q2 of the flip-flop circuits DFF2 and DFF3 latched at the rising edge of the signal CLK are both at the L level. As a result, the output OUT of the exclusive OR circuit EXOR2 becomes L level.
以上のように動作するスイッチ回路10は、出力OUTのレベルがHレベルかLレベルかを判断することで、(2)の場合(C2・Vt/I2>T>C1・Vt/I1)であるか否かを判定することができる。すなわち、バンド切替用パルス信号S1の周波数fがfl〜fh内にあるか否かを判定することができる。この場合、容量素子C1、C2は、期間Tにおいて充電される程度に容量値が小さいので、スイッチ回路10は、集積化する際のチップ面積をより小さくすることができる。
The
[実施形態2]
図5は、実施形態2に係るスイッチ回路の回路図である。図5において、図2と同一の符号は、同一物を表し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a circuit diagram of a switch circuit according to the second embodiment. 5, the same reference numerals as those in FIG. 2 represent the same items, and the description thereof is omitted.
充放電部11aは、図2の充放電部11に対し、容量素子C2、NMOSトランジスタMN2、電流源I2を省いて充放電回路を一つとする。ここで充放電を繰り返す容量素子C1の一端の信号をVcdとする。
The charging / discharging
比較部12cにおいて、比較回路CMP1は、非反転端子(+)に閾値電圧Vt1を与え、反転入力端子(−)に信号Vcdを与える。また、比較回路CMP2は、非反転端子(+)に信号Vcdを受け、反転入力端子(−)に閾値電圧Vt2(Vt2<Vt1)を与える。比較回路CMP1、CMP2は、信号Vcdが閾値電圧Vt1〜Vt2の間にある場合に共にHレベルを出力し、閾値電圧Vt1以上である場合にそれぞれLレベル、Hレベルを出力し、閾値電圧Vt2以下である場合にそれぞれHレベル、Lレベルを出力する。
In the
判定部13cにおいて、2入力のAND回路AND2は、一方および他方の入力端にそれぞれ比較回路CMP1、CMP2の出力を接続し、出力端をフリップフロップ回路DFF1のD端子に接続する。
In the
以上のような充放電部11aは、図2の充放電部11と同様に機能する。ただし、充放電部11aは、充放電回路が一つで構成されているので、充放電回路における容量素子は1つであって、チップ面積をさらに小さくすることができる。
The charging / discharging
以上のような実施形態1、2のスイッチ回路において、2値信号である信号CLKのデューティ比が50%であるとしている。しかしながら、バンド切替用パルス信号S1が奇数高調波を含む場合やシュミットトリガ回路STにおける閾値の変動によっては、信号CLKのデューティ比が50%からずれてしまうことが起こりうる。このような場合には、バンド切替用パルス信号S1の周波数f=1/2Tが満たされず、バンド切替用パルス信号S1の周波数の判定範囲(fl〜fh)が相対的にずれてしまう。 In the switch circuits of the first and second embodiments as described above, the duty ratio of the signal CLK that is a binary signal is assumed to be 50%. However, the duty ratio of the signal CLK may deviate from 50% when the band switching pulse signal S1 includes odd harmonics or due to fluctuations in the threshold in the Schmitt trigger circuit ST. In such a case, the frequency f = 1 / 2T of the band switching pulse signal S1 is not satisfied, and the frequency determination range (fl to fh) of the band switching pulse signal S1 is relatively shifted.
信号CLKのデューティ比が50%からずれる場合、図6に示すようにシュミットトリガ回路STの後段に1/2分周回路DIVを挿入することで信号CLKのデューティ比を正しく50%とすることができる。なお、この際には、信号CLKの周期は、1/2分周回路DIVを挿入しない場合の倍となるので、充放電部11、11aにおける充放電回路の時定数も倍になるように、電流源の電流値や容量素子の容量値を設定する必要がある。
When the duty ratio of the signal CLK deviates from 50%, the duty ratio of the signal CLK may be correctly set to 50% by inserting a ½ frequency divider DIV after the Schmitt trigger circuit ST as shown in FIG. it can. In this case, since the period of the signal CLK is double that when the ½ divider circuit DIV is not inserted, the time constant of the charge / discharge circuit in the charge /
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
なお、前述の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 It should be noted that the disclosures of the aforementioned patent documents are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Further, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment, each element of each drawing, etc.) are possible within the scope of the claims of the present invention. It is. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.
1 BSコンバータ
2 BSチューナ
10 スイッチ回路
11、11a 充放電部
12、12a、12c 比較部
13、13a、13b、13c 判定部
14 ドライブ回路
20 アンテナ切替回路
31 高周波増幅器
32 周波数変換器
33 中間周波増幅器
34、35 局部発振器
AMP 増幅器
AND1、AND2 AND回路
C0、C1、C2 容量素子
CMP1、CMP2 比較回路
DFF1、DFF2、DFF3 フリップフロップ回路
DIV 1/2分周回路
EXOR1、EXOR2 排他的論理和回路
I1、I2 電流源
MN1、MN2 NMOSトランジスタ
R1、R2 抵抗素子
ST、ST1、ST2 シュミットトリガ回路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電源電圧に重畳されたバンド切替用パルス信号に対応する2値信号のそれぞれの論理レベルに応じて充放電を行う充放電部と、
充放電に伴って変動する前記充放電部の出力のレベルを所定の閾値と比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記2値信号の1の論理レベルの一つの期間が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に応じて前記2つの局部発振器のいずれかを駆動するドライブ回路と、
を備える衛星放送用コンバータのスイッチ回路。 A satellite that switches two local oscillators having different oscillation frequencies built in a satellite broadcast converter according to whether or not a band switching pulse signal of a predetermined frequency is superimposed on a power supply voltage transmitted from a satellite broadcast tuner. A switch circuit for a broadcast converter,
A charge / discharge unit that performs charge / discharge according to each logic level of the binary signal corresponding to the pulse signal for band switching superimposed on the power supply voltage;
A comparison unit that compares the output level of the charging / discharging unit that varies with charging / discharging with a predetermined threshold;
A determination unit that determines whether one period of one logical level of the binary signal is within a predetermined range based on a comparison result of the comparison unit;
A drive circuit for driving one of the two local oscillators according to a determination result of the determination unit;
Switch circuit for a satellite broadcast converter comprising:
前記比較部は、前記第1および第2の充放電回路の出力のレベルをそれぞれ所定の閾値と比較する第1および第2の比較回路を備え、
前記判定部は、前記一つの期間の終了時点における前記第1および第2の比較回路の比較出力の論理演算結果に基づいて、前記一つの期間が前記所定の範囲内にあるか否かを判定する請求項1記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。 The charging / discharging unit includes first and second charging / discharging circuits respectively having first and second time constants related to charging or discharging in the one period,
The comparison unit includes first and second comparison circuits that compare output levels of the first and second charge / discharge circuits with predetermined threshold values, respectively.
The determination unit determines whether the one period is within the predetermined range based on a logical operation result of comparison outputs of the first and second comparison circuits at the end of the one period. The switch circuit for the satellite broadcast converter according to claim 1.
前記比較部は、前記充放電回路の出力のレベルをそれぞれ第1および第2の閾値と比較する第1および第2の比較回路を備え、
前記判定部は、前記一つの期間の終了時点における前記第1および第2の比較回路の比較出力の論理演算結果に基づいて、前記一つの期間が前記所定の範囲内にあるか否かを判定する請求項1記載の衛星放送用コンバータのスイッチ回路。 The charging / discharging unit includes a charging / discharging circuit having a predetermined time constant related to charging or discharging in the one period,
The comparison unit includes first and second comparison circuits that compare the output level of the charge / discharge circuit with first and second threshold values, respectively.
The determination unit determines whether the one period is within the predetermined range based on a logical operation result of comparison outputs of the first and second comparison circuits at the end of the one period. The switch circuit for the satellite broadcast converter according to claim 1.
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